发布时间 : 星期三 文章陕西科技大学过程流体机械期末考试复习资料汇总更新完毕开始阅读7f4ed39b84868762caaed54e
第四章 泵 气蚀的机理
在泵内K点，静压pk (叶片入口附近)最低。
若pk≈ pv，接近液体温度下的饱和蒸汽压，液体汽化、气体逸出，会产生气泡。 气泡进入高压区域时，周围液体高速冲击气泡，使局部压力剧增，可达数百大气压。 液体相互撞击，严重阻碍液体正常流动。
如果气泡在叶轮壁面撞击溃灭，金属表面会受到疲劳和剥裂。 如果气泡/液体存在氧化气体，会产生电化学腐蚀作用。
上述液体汽化凝结、高压高频冲击，造成金属材料机械剥裂和电化学腐蚀的综合现象称为气蚀。
气蚀的严重后果
汽蚀是水力机械的特有现象，后果很严重。 使过流部件出现剥蚀破环，能造成叶轮破裂。 叶片入口→叶轮出口
表面麻点→槽沟→蜂窝→鱼鳞→叶轮盖板穿孔 使泵性能下降
汽蚀使泵性能下降明显 使泵产生噪音和振动
气泡溃灭时，液体相互撞击，产生噪音(噼啪)。 是水力机械向高速发展的障碍
液体流速越高，静压越低，容易产生汽蚀。汽蚀的机理还没有彻底搞清楚。 汽蚀余量及判别式
发生汽蚀取决于泵以及吸入装置。pk≤pv时，产生汽蚀 汽蚀机理
在叶片入口附近K点，若pk≈ pv，会产生气泡。
在高压区域，周围液体高速冲击气泡，使局部压力/温度剧增，产生化学/电化学反映。 汽蚀危害
对叶轮/泵壳产生冲击/疲劳/腐蚀。 使泵性能下降。 产生噪音、振动。
提高泵抗汽蚀能力的措施
(1)提高离心泵本身抗汽蚀的性能 ②采用前置诱导轮，如图所示。 ③采用双吸式叶轮。
④设计工况采用稍大的正冲角。 ⑤采用抗汽蚀的材料。 (2)提高进液装置汽蚀余量 ①增加储液罐液面上的压力。 ②减小泵前吸上的安装高度。 (2)提高进液装置汽蚀余量 ③将吸上装置改为倒罐装置。 ④减小泵前管路上的流动损失。
缩短管路；尽量减少弯道和阀门，以减少流动阻力。 离心泵的特性曲线有：
H-Q特性曲线； N-qV曲线； η-qV曲线； NPSHr-qV曲线；
离心泵的特性曲线—H-Q曲线 是选择和使用泵的主要依据。
“平坦型”—扬程随流量变化不大； “陡降型”—扬程随流量变化较大； “驼峰型”—容易发生不稳定； 离心泵的特性曲线—N-qV曲线
N-qV曲线是选择原动机和操作启动泵的依据。 原动机功率应在最大功率上留有余量。
要启动泵时，应关闭出口调节阀，此时泵功率最小。 离心泵的特性曲线—η-qV曲线 是检查泵工作经济性的依据。 泵尽量在高效区工作。
最高效率点，也称额定点，或设计工况点。 最高效率以下7%区域，称为高效工作区。 离心泵的特性曲线—NPSHr-qV曲线 是检查泵是否发生汽蚀的依据。 通常取最大流量下的NPSHr。
根据吸入装置，考虑安全余量，确定安装高度。
泵工作时，注意监控吸入口的真空压力读数。使之不得超过允许吸上真空度。 4.8 泵的选用 按照用户要求；
根据现有的泵系列谱；
性能要求、安全可靠、经济性能； 操作维护方便；
尽量不重新设计和制造； 选用原则
根据所输送的流体性质选择不同用途、不同类型的泵。 流量、扬程必须满足工作中所需要的最大负荷。 从节能观点选泵，一方面要尽可能选用效率高的泵，另一方面必须使泵的运行工作点长期位于高效区之内。
为防止发生汽蚀，要求泵的必须汽蚀余量NPSHa小于装置汽蚀余量NPSHa。 按输送工质的特殊要求选泵，考虑易燃、易爆、有毒。
所选择的泵应具有结构简单、易于操作与维修、体积小、重量轻、设备投资少等特点。 当符合用户要求的泵有两种以上的规格时，应以综合指标高者为最终选定的泵型号 性能要求
扬程变化大的，选用扬程曲线斜率大的混流泵、轴流泵较适宜； 流量变化大的宜选用扬程曲线平缓、压力变化小的离心泵。
如果考虑吸水性能，双吸泵较为优越。选用立式泵，并把叶轮部位置于水下，对防止汽蚀是有利的。 介质要求
根据输送流体的性质（粘性、易燃、易爆、腐蚀、温度）选用不同类型的泵； 叶片泵输送粘性流体，μ↑时，q↓，H ↓，N ↑； 容积泵输送粘性流体， μ↑时， q ↑，η ↓； 输送含气液体时， q↓， H ↓， η ↓； 输送低温液化气时，密封要严格且耐低温；
不允许泄露的液体输送，考虑选用磁力驱动泵或屏蔽泵； 输送腐蚀介质时，可以考虑非金属泵，或金属防护泵； 利用“泵型谱”选择
要求的流量、扬程的在系列型谱上的交点M。 如果落在四边形内，可以确定泵型号。
如果在四边形外，采用切割叶轮直径或降低转速改变性能。 偏离较大时，采用串、并联或出口阀调节。 利用“泵性能表”选择
根据初步确定的泵的类型，查找与所需要的流量和扬程相一致或接近的一种或几种型号泵。 若有两种或两种以上都能满足基本要求，再对其进行比较，权衡利弊，最后选定一种。 如果在这种型式泵系列中找不到合适的型号，则可换一种系列或暂选一种比较接近要求的型号，通过改变叶轮直径或改变转速等措施，使其满足适用要求。 选型方法及步骤
收集原始数据：针对选型要求，搜集所输送介质、流量、扬程参数以及泵前后设备的有关参数的原始依据。
泵参数的选择及计算：根据原始数据和实际需要，留出合理的裕量，合理确定运行参数，作为选择泵的计算依据。
选型：按照工作要求和运行参数，采用合理的选择方法，选出均能满足适用要求的几种型式，然后进行全面的比较，最后确定一种型式。
核算：型式选定后，进行有关校核计算，验证所选的泵是否满足使用要求。如所要求的工况点是否落在高效工作区，NPSHa 是否大于NPSHr 等。 《过程流体机械》考试大纲 第一章、绪论 掌握的内容：
① 熟练掌握过程流体机械的概念； ② 掌握流体机械的分类及特点； 了解的内容
① 流体机械的用途及地位； ② 流体机械的发展趋势。 第二章、容积式压缩机 掌握的内容：
① 往复式压缩机的组成；
② 熟练掌握压缩功和多级压缩，以及相关计算； ③ 气阀，密封的基本结构和工作原理；
④ 容积式压缩机的主要热力性能与各结构参数； ⑤ 熟练掌握容积式压缩机的调节方式及其控制； ⑥ 压缩机的分类。 了解的内容
① 辅助设备组成和特点；
② 动力性能；
③ 可靠性的基本概念；
④ 螺杆压缩机，单螺杆压缩机与滑片压缩机的基本结构和工作原理。 ⑤ 往复式压缩机的选型。 第三章、离心压缩机 掌握的内容：
① 离心压缩机的典型结构与特点；
② 熟练掌握离心压缩机的基本工作原理，以及相关计算； ③ 级内的各种能量损失；
④ 多级压缩的必要性和原理；
⑤ 功率与效率的概念，以及相关计算； 2 ⑥ 离心压缩机的性能；
⑦ 压缩机的各种调节方法及其特点； ⑧ 轴向推力的产生和平衡措施；
⑨ 抑振轴承，轴端密封的工作原理和典型结构； ⑩ 压缩机的选型分类及选型的基本设计计算。 了解的内容
① 工质为实际气体时的计算方法； ② 三元叶轮的应用；
③ 相似理论在离心压缩机中的应用； ④ 附属系统；压缩机的控制； ⑤ 叶轮强度和转子临界转速； ⑥ 离心压缩机机械故障诊断。
⑦ 选型的基本原则和选型方法。 第四章、泵 掌握的内容：
① 离心泵的典型结构、分类及命名方式； ② 离心泵的工作原理及基本方程；
③ 熟练掌握离心泵的汽蚀及预防措施； ④ 离心泵的性能及调节； ⑤ 泵的选用原则。 了解的内容
① 泵的分类与泵的用途； ② 离心泵的启动与运行； ③ 相似理论在泵中的应用； ④ 泵的选型方法及计算步骤；
⑤ 轴流泵，旋涡泵，杂质泵，往复活塞泵，螺杆泵，滑片泵，齿轮泵的结构、工作原 理，以及各自的特点。
过程流体机械试题1
一、单项选择题(每题1分，共10分)
1.液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在的三种损失有流动损失、流量损失和（ A ）。
A.机械损失 B.尾迹损失